專利名稱：汽車盤式制動(dòng)剎車片鋼背的精沖模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車配件沖壓制造領(lǐng)域，尤其是涉及一種汽車盤式制動(dòng)剎車片鋼背的精沖模具。
背景技術(shù)：
汽車盤式制動(dòng)剎車片鋼背是汽車剎車片中的重要的零件之一，如圖1所示，它用于固定摩擦材料，同時(shí)便于剎車片安裝在剎車系統(tǒng)上。因此剎車片的質(zhì)量受鋼背斷面質(zhì)量的影響很大，其斷裂面區(qū)域及其大小直接關(guān)系著鋼背能否使用及其使用效果，毛刺越大，斷裂面越不平整，則剎車噪音越大，制動(dòng)效果越差。而目前鋼背主要采用普通沖壓方法進(jìn)行沖裁，由于沖裁模具的設(shè)計(jì)欠缺完善，使得沖裁件的沖裁面不可避免地出現(xiàn)大量斷裂面及毛刺，從而影響鋼背的使用性能；又或者是增加了后續(xù)的加工，延長了生產(chǎn)周期而且大大提高了生產(chǎn)成本。有的生產(chǎn)廠家采用三動(dòng)精沖壓力機(jī)沖裁，得到的沖裁件質(zhì)量有所提升，但卻大大增加了生產(chǎn)設(shè)備的投入以及產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，不利于多規(guī)格、小批量的企業(yè)進(jìn)行柔性生產(chǎn)，從而降低了企業(yè)的產(chǎn)品競爭力。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種汽車盤式制動(dòng)剎車片鋼背的精沖模具，該精沖模具效率高、能耗低，能夠有效提高產(chǎn)品質(zhì)量，且生產(chǎn)成本較低，能夠有效地消除普通沖壓方法帶來的缺陷的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:本實(shí)用新型所述的一種精沖模具，包括模柄、上模座、上墊板、凸模、凹模以及下模座，所述模柄設(shè)于所述上模座上，所述上模座、所述上墊板以及所述凸模依次相連接，所述凹模設(shè)于所述下模座上，所述上模座、所述下模座通過導(dǎo)柱相連接，所述汽車盤式制動(dòng)剎車片鋼背的精沖模具還包括彈性卸料裝置，所述上模座、所述上墊板以及所述彈性卸料裝置依次通過螺釘相連接，所述凸?；瑒?dòng)穿設(shè)連接在所述彈性卸料裝置內(nèi)，所述凸模、所述彈性卸料裝置均位于所述凹模的正上方。優(yōu)選地，所述彈性卸料裝置包括固定板、卸料板以及設(shè)置在所述固定板與所述卸料板之間的彈性橡膠，所述上模座、所述上墊板、所述固定板、所述彈性橡膠以及所述卸料板通過所述螺釘相連接，所述凸模的下端滑動(dòng)穿設(shè)連接在所述卸料板上。優(yōu)選地，所述彈性卸料裝置包括固定板、卸料板以及設(shè)置在所述固定板與所述卸料板之間的蝶形彈簧，所述上模座、所述上墊板、所述固定板以及所述卸料板通過所述螺釘相連接，所述蝶形彈簧套接在所述螺釘上，所述凸模的下端滑動(dòng)穿設(shè)連接在所述卸料板上。優(yōu)選地，所述凸模與所述凹模的沖裁間隙為設(shè)計(jì)鋼背厚度的0.2%。優(yōu)選地，所述凹模的刃口高度為設(shè)計(jì)鋼背厚度的2 3倍。優(yōu)選地，所述凹模的上端設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)料銷，兩個(gè)所述導(dǎo)料銷位于送料方向的同一偵U，所述導(dǎo)料銷露出所述凹模的高度小于板材的厚度。優(yōu)選地，所述凹模的刃口圓角半徑為鋼背厚度的20%。[0011]優(yōu)選地，所述導(dǎo)柱與所述上模座之間設(shè)有導(dǎo)套，所述導(dǎo)柱與所述導(dǎo)套之間設(shè)置有導(dǎo)向滾珠。本實(shí)用新型的有益效果有以下幾點(diǎn):(I)精沖模具中特別設(shè)計(jì)了彈性卸料裝置，提供了精沖過程中的巨大壓邊力，實(shí)現(xiàn)了無齒圈精沖；(2)精沖模具中凹模刃口的特殊設(shè)計(jì)，依靠已經(jīng)沖好的零件提供反頂力，不需要反頂板，并且實(shí)現(xiàn)了普通壓力機(jī)上的精沖；(3)凸?；虬寄Ｈ锌谟行A角，以便更多的材料被擠入變形區(qū)，增加壓應(yīng)力成分；(4)在精沖加工過程中，由于冷作硬化的作用，其精沖表面硬度甚至可以達(dá)到HRC42，在很多情況下，精沖零件往往可直接用于裝配而無需后續(xù)加工。(5)沖裁過程的壓力非常大，精度高，采用高精度的導(dǎo)向滾珠，對設(shè)備精度、模具結(jié)構(gòu)、材料乃至潤滑都提出了很高的要求，得到的沖裁件精度高?？傊?，本實(shí)用新型能夠有效地消除鍛件存在的缺陷，有效地節(jié)約原材料，節(jié)約原材料10%以上。能夠有效地提高光潔面的比例，而且模具精度高，使用壽命長，不易損壞。另夕卜，本實(shí)用新型成本低廉，使用的設(shè)備簡單，能夠在普通沖壓機(jī)上實(shí)現(xiàn)精密沖裁，投產(chǎn)時(shí)間快，生產(chǎn)效率高，具有良好的市場前景。

圖1是本實(shí)用新型中鋼背的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型中精沖鋼背外形的模具結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型中精沖鋼背若干個(gè)孔的模具結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖2中A部分結(jié)構(gòu)的放大示意圖；圖5是圖3中B部分結(jié)構(gòu)的放大示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型涉及一種汽車盤式制動(dòng)剎車片鋼背的精沖模具，為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。本實(shí)用新型一種汽車盤式制動(dòng)剎車片鋼背的精沖模具包括模柄1、上模座2、上墊板3、凸模4、凹模5以及下模座6，沖壓設(shè)備通過所述模柄I提供沖壓動(dòng)力，所述模柄I設(shè)于所述上模座2上并采用緊固螺釘14連接，所述上模座2、所述上墊板3以及所述凸模4依次相連接，所述凹模5設(shè)于所述下模座6上，所述上模座2、所述下模座6通過導(dǎo)柱7相連接，其間設(shè)置有導(dǎo)套70，并且在所述導(dǎo)柱與所述導(dǎo)套70直接設(shè)置有導(dǎo)向滾珠71，有效提高了模具的導(dǎo)向效果。所述汽車盤式制動(dòng)剎車片鋼背的精沖模具還包括彈性卸料裝置，所述上模座2、所述上墊板3以及所述彈性卸料裝置依次通過螺釘11相連接，所述所述凸模4滑動(dòng)穿設(shè)連接在所述彈性卸料裝置內(nèi)，所述凸模4、所述彈性卸料裝置均位于所述凹模5的正上方。所述彈性卸料裝置可以包括固定板8、卸料板9以及設(shè)置在所述固定板8與所述卸料板9之間的彈性橡膠10或蝶形彈簧12等其他具有彈性效果的彈性體。由于沖壓時(shí)模具的壓邊力、反頂力以及沖裁力是精沖變形區(qū)域內(nèi)形成靜水壓力的重要影響因素，靜水壓力越大，則產(chǎn)生微裂紋的時(shí)間越晚，精沖質(zhì)量越好。其中:[0027]壓邊力的計(jì)算公式為:Pf = k,(frtF(I)式中Jtl——壓邊力系數(shù)，取值為0.35 0.45 ;O3——材料的屈服應(yīng)力；F——鋼背面積；Psl-壓邊力。反頂力的計(jì)算公式為:Pg = Ir2Orj F(2)式中為——反頂力系數(shù)，取值為0.25 0.35 ;<JS——材料的屈服應(yīng)力；F——鋼背面積；Ps——反頂力。
沖裁力的計(jì)算公式為:Ps ^ Pf, + Ps + ksffs F (3)式中:*,——凸模載荷系數(shù)，取值為0.65 0.75 ;Oa——材料的屈服應(yīng)力；F——鋼背面積；Ps——沖裁力。沖裁間隙是形成側(cè)壓力的重要因素，沖裁間隙越小，則側(cè)壓力越大，精沖質(zhì)量也越好。但是過小的沖裁間隙會(huì)引起模具過快磨損，從而影響模具的使用壽命。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)沖裁間隙為0.2%t(t為設(shè)計(jì)鋼背的厚度，下文同義)與無間隙沖裁所得到的鋼背質(zhì)量基本一致，而此時(shí)模具的磨損程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于無間隙，因此本實(shí)用新型中沖裁間隙的值為0.2%t。凹模圓角有助于增加沖裁纖維，因此凹模圓角越大，則斷裂面百分比越小，然而凹模圓角過大則會(huì)引起塌角面高度的增加。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)凹模圓角半徑為20%t時(shí)斷裂面高度為最小，塌角面高度也處于較小值，此時(shí)鋼背光潔面高度達(dá)到最大值，因此本實(shí)用新型凹模圓角半徑的值為20%t。如圖2、圖3、圖4、圖5所示，為汽車剎車片精沖示意圖，精沖前，板材15位于所述卸料板9、所述凸模4和所述凹模5之間。其精沖過程主要分2個(gè)階段:首先，壓力機(jī)的動(dòng)力通過所述模柄1、所述上模座2、所述上墊板3、所述固定板8向下壓，從而使得所述彈性橡膠10或所述蝶形彈簧12處于壓縮狀態(tài)并帶動(dòng)所述卸料板9向下壓入所述板材15 ;然后，當(dāng)所述蝶形彈簧10或所述蝶形彈簧12壓縮到極限位置時(shí)，所述凸模4將所述板材15壓入所述凹模5的型腔中，獲得的沖裁件即為汽車剎車片精沖零件，所述板材15的其他部分作為廢料去除，從而完成汽車剎車片鋼背的整個(gè)精沖過程。由于在精沖模具中增加了所述彈性卸料裝置，并利用所述凸模4與所述凹模5之間極小的沖裁間隙，即為0.2%t，形成小間隙沖壓。沖壓時(shí)，利用所述彈性卸料裝置提供的壓力使得所述板材15與所述凹模5產(chǎn)生巨大的壓邊力，阻止所述板材15沿水平方向流動(dòng)，并且所述凹模5的刃口尺寸與鋼背零件尺寸相同，間隙很小，而所述凹模5的刃口高度為設(shè)計(jì)鋼背厚度t的2 3倍，使得已經(jīng)沖下來的沖裁件與所述凹模5之間有巨大的摩擦力提供反頂力，使所述板材15處于三維壓應(yīng)力狀態(tài)，在材料不出現(xiàn)拉伸裂紋的情況下實(shí)現(xiàn)毛坯板材的沖裁分離，達(dá)到表面光潔度和沖壓直面均在90%以上的要求。如圖2、圖4所示，為本實(shí)施例中精沖鋼背外形的示意圖，所述彈性卸料裝置是由固定板8、卸料板9、彈性橡膠10以及螺釘11等零件組成，所述上模座2、所述上墊板3、所述固定板8、所述彈性橡膠10以及所述卸料板9通過螺釘11相連接，所述凸模4的下端滑動(dòng)穿設(shè)連接在所述卸料板9上。精沖時(shí)，使所述凹模5處于鎖定狀態(tài)，控制所述凸模4和彈性卸料裝置下行，所述彈性卸料裝置首先接觸所述板材15并壓住所述板材15提供壓邊力，所述彈性橡膠10是在軸向上呈錐形并承受負(fù)載的特殊彈簧，在承受負(fù)載變形后，儲(chǔ)蓄一定的勢能，當(dāng)螺栓出現(xiàn)松弛時(shí)，所述彈性橡膠10釋放部分勢能以保持法蘭連接間的壓力達(dá)到密封要求。因此，所述彈性卸料裝置既起卸料作用又起壓料作用，所以沖裁件質(zhì)量較好，平直度較高，沖裁件精度要求高。當(dāng)一次沖壓完成后，壓力機(jī)帶動(dòng)所述模柄1、所述上模座2、所述上墊板3、所述固定板8上行，此時(shí)由于所述彈性橡膠10的壓力作用，所述卸料板9和所述螺釘11并未上行且所述卸料板9與廢料之間仍有較大壓力，當(dāng)所述模柄I上行到一定高度時(shí)，彈性恢復(fù)自由狀態(tài)并逐漸轉(zhuǎn)為拉伸狀態(tài)，此時(shí)所述上模座I帶動(dòng)螺釘11端面上行，從而帶動(dòng)所述卸料板9上行完成整個(gè)卸料過程。在所述凹模5的上端設(shè)有導(dǎo)料銷13，所述導(dǎo)料銷13露出所述凹模5的高度小于設(shè)計(jì)鋼背的厚度。所述導(dǎo)料銷13可以對板材條料的側(cè)向送料進(jìn)行導(dǎo)向，以免送偏的定位零件。所述導(dǎo)料銷13—般設(shè)兩個(gè)，并位于板材條料的同一側(cè)，從前端向后方送料時(shí)，所述導(dǎo)料銷13裝在左側(cè)。所述導(dǎo)料銷13設(shè)在所述凹模5的上端面，其結(jié)構(gòu)參照相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)中根據(jù)需要選用的導(dǎo)料銷規(guī)格為M8。如圖3、圖5所示，為本實(shí)施例中精沖鋼背上若干個(gè)孔的示意圖，完成鋼背外形精沖后，更換與沖孔工藝相適配的凸模4和凹模5，所述彈性卸料裝置是由固定板8、卸料板9、蝶形彈簧12以及螺釘11等零件組成，具體精沖原理及過程與精沖鋼背外形時(shí)相同，此處不再贅述。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，特別是本文所述的彈性卸料裝置，可以有多種方式實(shí)現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種汽車盤式制動(dòng)剎車片鋼背的精沖模具，包括模柄(I)、上模座(2)、上墊板(3)、凸模(4)、凹模(5)以及下模座(6)，所述模柄(I)設(shè)于所述上模座(2)上，所述上模座(2)、所述上墊板(3)以及所述凸模(4)依次相連接，所述凹模(5)設(shè)于所述下模座(6)上，所述上模座(2)、所述下模座(6)通過導(dǎo)柱(7)相連接，其特征在于:所述汽車盤式制動(dòng)剎車片鋼背的精沖模具還包括彈性卸料裝置，所述上模座(2)、所述上墊板(3)以及所述彈性卸料裝置依次通過螺釘(11)相連接，所述凸模(4)滑動(dòng)穿設(shè)連接在所述彈性卸料裝置內(nèi)，所述凸模(4)、所述彈性卸料裝置均位于所述凹模(5)的正上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車盤式制動(dòng)剎車片鋼背的精沖模具，其特征在于:所述彈性卸料裝置包括固定板(8)、卸料板(9)以及設(shè)置在所述固定板(8)與所述卸料板(9)之間的彈性橡膠(10)，所述上模座(2)、所述上墊板(3)、所述固定板(8)、所述彈性橡膠(10)以及所述卸料板(9)通過所述螺釘(11)相連接，所述凸模(4)的下端滑動(dòng)穿設(shè)連接在所述卸料板(9)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車盤式制動(dòng)剎車片鋼背的精沖模具，其特征在于:所述彈性卸料裝置包括固定板(8)、卸料板(9)以及設(shè)置在所述固定板(8)與所述卸料板(9)之間的蝶形彈簧(12)，所述上模座(2)、所述上墊板(3)、所述固定板(8)以及所述卸料板(9)通過所述螺釘(11)相連接，所述蝶形彈簧(12)套接在所述螺釘(11)上，所述凸模(4)的下端滑動(dòng)穿設(shè)連接在所述卸料板(9)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的汽車盤式制動(dòng)剎車片鋼背的精沖模具，其特征在于:所述凸模(4)與所述凹模(5)的沖裁間隙為設(shè)計(jì)鋼背厚度的0.2%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的汽車盤式制動(dòng)剎車片鋼背的精沖模具，其特征在于:所述凹模(5)的刃口高度為設(shè)計(jì)鋼背厚度的2 3倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的汽車盤式制動(dòng)剎車片鋼背的精沖模具，其特征在于:所述凹模(5)的上端設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)料銷(13)，兩個(gè)所述導(dǎo)料銷(12)位于送料方向的同一偵牝所述導(dǎo)料銷(13)露出所述凹模(5)的高度小于板材的厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的汽車盤式制動(dòng)剎車片鋼背的精沖模具，其特征在于:所述凹模(5)的刃口圓角半徑為設(shè)計(jì)鋼背厚度的20%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的汽車盤式制動(dòng)剎車片鋼背的精沖模具，其特征在于:所述導(dǎo)柱(7)與所述上模座(2)之間設(shè)有導(dǎo)套(70)，所述導(dǎo)柱(7)與所述導(dǎo)套(70)之間設(shè)置有導(dǎo)向滾珠(71)。
專利摘要本實(shí)用新型公開并提供了一種汽車盤式制動(dòng)剎車片鋼背的精沖模具，具有效率高、能耗低，能夠有效提高產(chǎn)品質(zhì)量，且生產(chǎn)成本較低，能夠有效地消除普通沖壓方法帶來的缺陷的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型所述的精沖模具包括模柄(1)、上模座(2)、上墊板(3)、凸模(4)、凹模(5)以及下模座(6)，所述模柄(1)設(shè)于所述上模座(2)上，所述凹模(5)設(shè)于所述下模座(6)上，本實(shí)用新型還包括彈性卸料裝置，所述上模座(2)、所述上墊板(3)以及所述彈性卸料裝置依次通過螺釘(11)相連接，所述凸模(4)滑動(dòng)穿設(shè)連接在所述彈性卸料裝置內(nèi)，所述凸模(4)、所述彈性卸料裝置均位于所述凹模(5)的正上方。
文檔編號B21D28/14GK202943124SQ201220599280
公開日2013年5月22日 申請日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者劉翌輝, 賴志強(qiáng), 朱春東, 周波 申請人:珠海格萊利模具有限公司, 珠海華美汽車制動(dòng)工業(yè)有限公司